Устройство для улбтразвукового контроля параметров жидкостей

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авг. свидетельства №

Заявлено 20.Ч.1963 (№ 837138(26-10) с присоединением заявки J¹

Приоритет

Опубликовано 18.11.1965. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания 26.11.19á5

Кл. 42s

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

МПК В 06

УДК

Авторы изобретения

Б. А. Белинский и И. А.-оглы Мамедо

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

ПАРАМЕТРОВ ЖИДКОСТЕЙ

Подписная группа № 180

Известны устройства для ультразвукового контроля параметров жидкостей импульсным методом, содержащие хронизатор, запускающий с определенной частотой генератор стандартных сигналов, развертку индикатора и 5 генератор импульсов, который модулирует генератор высокой частоты, подающий радиоимпульсы на пьезокварц автоклава с подвижным отражателем, генератор задержки, связанный с генераторами селективных и сле- 10 дящих импульсов, самописцем и гетеродином, аттенюатор, два гетеродинных приемника и селектор отраженных импульсов.

Особенностью предлагаемого устройства является то, что в нем к селектору отражен- 15 ных импульсов подключен временной анализатор, состоящий из каскадов совпадения, интегрирующих цепочек и блока вычитания, а к выходу первого супергетеродинного приемника через делитель импульсов включены ин- 20 тегрирующие цепочки и блок вычитания.

Устройство такой конструкции позволяет одновременно производить измерение нескольких параметров жидкости, например поглощение, скорость распространения ультразву- 25 ка и вязкость.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства, Хронизатор 1 с установленной частотой повторения запускает генератор 2 импульсов, 30 генератор 8 стандартных сигналов и горизонтальную развертку контрольного индикатора 4. Импульсы, запускающие генератор 2 и развертку индикатора 4, с помощью регулируемой электронной задержки времени хронизатора 1 задержаны на определенное время относительно импульсов запускающих генератор 8 стандартных сигналов.

Генератор 2 импульсов с одной стороны модулирует генератор 5 высокой частоты, в результате чего последний выдает радиоимпульсы длительностью 2 — 10 мк(сек, которые с помощью пьезокварцевой пластинки б трансформируются в ультразвуковые импульсы, излучаемые в исследуемую среду, с другой стороны — запускает генератор 7 задержки, выходные импульсы которого автоматически задерживаются по времени относительно запускающего импульса на величину, равную времени задержки отраженного ультразвукового импульса. Это осуществляется схемой автоматического сопровождения отраженного ультразвукового сигнала, состоящей нз следующих блоков: первого супергетеродинного приемника 8, второго супергетеродинного приемника 9, генератора 10 селекторных импульсов, генератора ll следящих импульсов, интегрирующих цепочек 12 и 13, каскадов совпадений 14 и 15, селектора 1б отраженных импульсов, блока 17 вычитания, уси3 лителя 18 напряжения рассогласования, приводного двигателя 19, управляемого генератора 7 временной задержки и самописца 20, записывающего время задержки отраженного ультразвукового сигнала.

Отраженный ультразвуковой сигнал после преобразования в электрический импульс усиливается супергетеродинными приемниками 8, 9, преобразуется в радиоимпульс с несущей частотой 2 мги и поступает в селектор 1б. Одновременно на селектор отраженных импульсов подается селекторный импульс длительностью порядка 0,5 мк/сек через генератор 7 задержки и генератор 10 селекторных импульсов, задержанный по времени на величину временной задержки отраженного ультразвукового импульса.

При поступлении селекторного импульса к селектору отраженных импульсов, последний отпирается и пропускает к каскадам совпадения те полуволны несущей частоты преобразованного отраженного импульса, которые по времени совпадают с селекторным импульсом. При помощи селекторного импульса длительностью 0,5 мк/сек выделяется из несущей частоты рабочий импульс длительностью 0,25 мк/сек. Последний подается на каскады совпадения. К ним приходят также два следящих импульса длительностью

0,25 мк/сек, задержанные по времени, равному временной задержке селекторного импульса генератора б высокой частоты. Следящие импульсы задержаны относительно друг друга на величину, равну|о своей длительности, В согласованном состоянии следящие импульсы задержаны настолько, что задний фронт первого и передний фронт второго совпадают по времени с серединой рабочего импульса.

В случае несимметричного поступления рабочего импульса относительно следящих импульсов на выходе блока вычитания возникает постоянное напряжение того или иного знака, полярность которого изменяется в зависимости от направления временного смещения рабочего импульса. Это постоянное напряжение после усиления подается к приводному электродвигателю 19, связанному механической передачей с потенциометром генератора 7 задержки, который вращает его, в таком направлении, чтобы совместить рабочий импульс с серединой следящих импульсов.

Когда рабочий импульс расположен симметрично относительно следящих импульсов, то ротор электродвигателя перестает вращаться.

Угол поворота движка потенциометра служит мерой времени задержки отраженного ультразвукового импульса и записывается самописцем 20.

В тех ультразвуковых камерах, в которых расстояние между пьезокварцевой пластинкой б и отражателем 21 определяется измерением механического смещения отражателя, угол поворота движка потенциометра откаf68556 либрован непосредственно в значениях скорости ультразвука.

В тех ультразвуковых камерах, в которых расстояние непосредственно механически не изменяется, определение скорости производится по измерению времени прохождения ультразвуком расстояния между двумя крайними положениями отражателя.

Это время измеряется автоматически по

10 минимальному и максимальному значениям времени задержки отраженного ультразвукового импульса.

Измерение коэффициента поглощения ультразвука производится методом сравнения

15 амплитуд отраженного и калибровочного импульсов. Для этого, с целью устранения влияния нелинейности усиления приемника, отраженный импульс после преобразования с помощью гетеродина 22 в радиоимпульс с

20 несущей промежуточной частотой и калибровочный радиоимпульс с той же несущей частотой через аттенюатор 28 генератора 8 стандартных сигналов, разделенные по времени относительно друг друга, подаются на вход

25 усилителя промежуточной частоты первого супергетеродинного приемника 8, усиливаются, разделяются каскадом 24 разделения по соответствующим интегрирующим цепочкам 2б и 2б и сравниваются по амплитуде блоком 27

З0 вычитания. Разностное напряжение, получаемое на выходе каскада вычитания, усиливается и служит управляющим напряжением для электромеханического привода аттенюатора генератора стандартных сигналов и пера са35 мописца 28.

Коэффициент сдвиговой вязкости в автоматическом автоклаве определяется и непрерывно записывается самописцем по скорости падения поршня-отражателя.

Предмет изобретения

Устройство для ультразвукового контроля параметров жидкостей импульсным методом, содержащее хронизатор, запускающий с on45 ределенной частотой генератор стандартных сигналов, развертку индикатора и генератор импульсов, который модулирует генератор высокой частоты, подающий радиоимпульсы на пьезокварц автоклава с подвижным отра50 жателем, генератор задержки, связанный с генераторами селективных и следящих импульсов, приводным двигателем самописца и гетеродином, аттенюатор, два гетеродинных приемника и селектор отраженных импуль55 сов, отличающееся тем, что, с целью одновременного измерения поглощения, скорости ультразвука в жидкости и ее вязкости, к селектору отраженных импульсов подключен временной анализатор, состоящий из каска60 дов совпадения, интегрирующих цепочек и блока вычитания, а к выходу первого супергетеродинного приемника через делитель импульсов включены интегрирующие цепочки и блок вычитания.

168556

Составитель Н. В. фомичев

Техред А. А. Кудрявицкая редактор В. Ф. Чулкова

Корректор 0 И Попова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 155/11 Тираж 975 Формат бум. 60 90 /з Обьем 0,27 изд. л. Е1ена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д, 4